(57)【要約】【課題】パルス幅と電流の組み合わせによりクロックを十分低くしても電流切り換え時の不安定変化部分のない精度の良い画像の階調表示を行う発光表示素子駆動装置を提供する。【解決手段】第１の幅の発光表示素子１１の微調発光用の第１発光用パルス信号と第１の幅の整数倍の第２の幅の発光表示素子の主発光用の第２発光用パルス信号を生成するパルス発生回路５と画像の階調数を２進数で表し上位の階調と下位の階調に分けた時、画像の下位の階調だけで表される場合には、走査信号により第１発光用パルス信号を選択し画像の上位の階調だけの場合には第２発光用パルス信号を選択するパルス幅変調回路６とパルス幅変調回路６で選択された第１及び第２発光用パルス信号で発光表示素子１１を発光させる画像信号電流を信号線に供給するパルス電流供給回路７と第２発光用パルス信号に対して第１発光用パルス信号の大きさを小さく設定する電流設定回路８とを備える。【選択図】      図１
2007114692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する走査線と信号線との間にそれぞれ配列された複数の発光表示素子と、外部から入力される垂直同期信号から走査信号を生成する走査信号発生回路と、前記走査線に走査パルス信号を供給する垂直走査回路と、前記信号線に画像信号電流を順次供給する水平走査回路と、を有し、前記画像信号電流が前記複数の発光表示素子に供給された状態で、前記画像信号電流に応じた走査パルス信号を供給することにより、前記複数の発光表示素子を発光させてビット列で表示されるデジタル画像表示を行う発光表示素子駆動装置において、
前記垂直走査回路から供給される前記走査パルス信号に基づいて１走査線分の前記発光表示素子を連続して２回繰り返し発光させるに当たり、前記各発光表示素子が第１の幅を有した前記各発光表示素子の微調発光用の第１発光用パルス信号と，前記第１の幅の整数倍の第２の幅を有した前記各発光表示素子の主発光用の第２発光用パルス信号を生成するパルス発生回路と、
前記デジタル画像の階調数を２進数で表し上位の階調と下位の階調に分けた時、前記デジタル画像の下位の階調だけで表される場合には、前記走査信号により前記第１発光用パルス信号を選択し、前記デジタル画像の上位の階調だけの場合には、前記第２発光用パルス信号を選択するパルス幅変調回路と、
前記パルス幅変調回路で選択された前記第１及び第２発光用パルス信号で前記発光表示素子を発光させる前記画像信号電流を前記複数の信号線に供給するパルス電流供給回路と、
前記第２発光用パルス信号に対して前記第１発光用パルス信号の電流の大きさを小さく設定する電流設定回路と、
を備えたことを特徴とする発光表示素子駆動装置。
【請求項２】
互いに直交する走査線と信号線との間にそれぞれ配列された複数の発光表示素子と、外部から入力される垂直同期信号から走査信号を生成する走査信号発生回路と、前記走査線に走査パルス信号を１画面につき２回供給する垂直走査回路と、前記信号線に画像信号電流を順次供給する水平走査回路と、を有し、前記画像信号電流が前記複数の発光表示素子に供給された状態で、前記画像信号電流に応じた前記走査パルス信号を供給することにより、前記複数の発光表示素子を発光させてビット列で表示されるデジタル画像表示を行う発光表示素子駆動装置において、
前記垂直走査回路から供給される前記走査パルス信号に基づいて１画面分の前記走査線で指定される前記発光表示素子の発光を２回に分けて１画面間隔で繰り返し発光させるに当たり、１回目の１画面分の前記走査線の前記各発光表示素子が第１の幅を有した前記各発光表示素子の微調発光用の第１発光用パルス信号と，２回目の１画面分の前記走査線の前記各発光表示素子が前記第１の幅の整数倍の第２の幅を有した前記各発光表示素子の主発光用の第２発光用パルス信号を生成するパルス発生回路と、
前記デジタル画像の階調数を２進数で表し上位の階調と下位の階調に分けた時、前記デジタル画像の下位の階調だけで表される場合には、前記走査信号により前記第１発光用パルス信号を選択し、前記デジタル画像の上位の階調だけの場合には、前記第２発光用パルス信号を選択するパルス幅変調回路と、
前記パルス幅変調回路で選択された前記第１及び第２発光用パルス信号で前記発光表示素子を発光させる前記画像信号電流を前記複数の信号線に供給するパルス電流供給回路と、
前記第２発光用パルス信号に対して前記第１発光用パルス信号の電流の大きさを小さく設定する電流設定回路と、
を備えたことを特徴とする発光表示素子駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤや有機ＥＬ素子や放電管や電子放出素子等のパッシブマトリクス型発光表示素子を発光させて画像を表示する発光表示素子駆動装置に係り、特に発光時間幅及び駆動電流を分割して発光表示素子を駆動し、階調表現を行う発光表示素子駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているようなＬＥＤや有機ＥＬの発光により階調表現を行う発光表示素子駆動装置は、表現する階調数により発光時間幅及び駆動電流を制御していた。
図９にこの従来の発光表示素子駆動装置の動作説明を行うための概要を示す図と、図１０に従来の階調表現を行うための回路例を示す図と、図１１に階調表現の詳細を示す図と、図１２に従来の発光表示素子駆動装置の波形図を示す。
【０００３】
図９に示すように、この発光表示素子駆動装置１００は、インターフェイス回路１０１と、バッファメモリ１０２と、階調数識別回路１０３と、パルス幅変調回路１０４と、パルス電流供給回路１０５と、電流制御回路１０６と、水平走査回路１０７と、垂直走査回路１０８と、マトリクス型発光表示素子１０９と、ＰＣ１１０と、から構成される。
【０００４】
インターフェイス回路１０１は、ＰＣ１１０等から画像入力を得てバッファメモリ１０２への画像データと、パルス幅変調回路１０４で画像の階調数に応じたパルス幅を計数するためのクロックと、マトリクス型発光表示素子１０９の水平走査の駆動を行う走査選択信号と，マトリクス型発光表示素子１０９の垂直走査の駆動を行う垂直走査信号とを生成する。
バッファメモリ１０２は、半導体記憶素子で構成され、インターフェイス回路１０１から画像データを入力して記憶し、マトリクス型発光表示素子１０９に画像を表示するタイミングで読み出した画像データを出力する。
【０００５】
階調数識別回路１０３は、バッファメモリ１０２から読み出された画像データの階調数に応じて上位ビットと下位ビットに識別し、下位ビットはパルス幅変調回路１０４へそのまま送られる。そして、上位ビットは＋１を加算した識別信号を生成して電流制御回路１０６へ送る。
例えば、画像の階調数が６ビットのデジタルデータで得られる場合、下位４ビット（１６階調数分）はパルス幅変調回路１０４へパルス幅変調用のデータとして送られる。一方、上位２ビットのデジタルデータは＋１が加算されて電流制御回路１０６で流される階調数に応じた電流のデータとして送られる。
【０００６】
パルス幅変調回路１０４は、インターフェイス１０１からはクロックを、階調数識別回路１０３からは画像データの階調数の下位ビットのデータを入力する。そして、この下位ビットのデータに応じてクロックをカウントして所定の幅のパルスを生成する。
パルス電流供給回路１０５は、電流制御回路１０６から入力した電流と、パルス幅変調回路１０４から入力した所定の幅のパルスに基づいたパルス電流を生成する。
電流制御回路１０６は、階調数識別回路１０３から入力した上位ビットのデジタルデータに＋１を加算した識別信号から電流を算出し、パルス電流供給回路１０５へ送る。
【０００７】
水平走査回路１０７は、複数のパルス幅変調回路１０４と、複数のパルス幅電流供給回路１０５から構成され、階調数識別回路１０３から送られた画像データの階調数の下位ビットとパルス電流供給回路１０５から送られたパルス電流とによりパルス電流を制御してマトリクス型発光表示素子１０９の所定の水平位置の各発光表示素子のそれぞれにパルス電流を供給し発光させる。
垂直走査回路１０８は、インターフェイス回路１０１から送られた垂直走査信号により、マトリクス型発光表示素子１０９の所定の位置の走査線を接地電位としてパルス電流の供給が可能状態とし、この所定の位置の走査線を除く他の走査線にはパルス電流の供給が不可能状態に設定する電位を供給する垂直駆動信号を生成して出力し、マトリクス型発光表示素子１０９へ送る。
【０００８】
マトリクス型発光表示素子１０９は、水平走査回路１０７から供給されたパルス電流と、垂直走査回路１０８で垂直走査信号より生成した垂直駆動信号とを入力し、この入力したパルス電流と垂直駆動信号により、所定の走査線位置と水平位置における発光表示素子を選択して画像の階調数に応じたパルス幅と電流を有するパルス電流を供給し発光させて、入力された画像に応じた階調の画像表示を行う。
ＰＣ１１０は、パーソナルコンピュータ等からなり、デジタルカメラ、デジタルムービー、スキャナ等から入力した画像を編集して発光表示素子駆動装置１００で表示できるフォーマットとする。
【０００９】
次に動作について説明する。
まず、図９に示すように、発光表示素子駆動装置１００へＰＣ１１０等から画像を送り、発光表示素子駆動装置１００のインターフェイス回路１０１経由でバッファメモリ１０２に記憶する。そして，この記憶された画像を読み出して階調数識別回路１０３へ送る。
階調数識別回路１０３では送られてきた画像の階調数を示すデジタルデータを下位ビットと上位ビットに識別して、下位ビットはそのままパルス幅変調回路１０５へ送り，下位ビットが示す階調数に応じた幅のパルスを生成し、パルス電流供給回路１０５へ送る。そして上位ビットのデジタルデータは＋１が加算され、この＋１を加算されたデジタルデータは識別信号として電流制御回路１０６へ送られ、識別信号に応じた電流が生成されパルス電流供給回路１０５へ送られる。
【００１０】
パルス電流供給回路１０５では、下位ビットが示す階調数に応じた幅のパルスと識別信号に応じた電流とにより、画像の階調数に応じたパルス幅と電流を有するパルス電流を生成してマトリクス型発光表示素子１０９の所定の水平位置の発光表示素子を選択して画像の階調数に応じたパルス幅と電流を有するパルス電流をマトリクス型発光表示素子１０９へ供給する。
【００１１】
マトリクス型発光表示素子１０９へは水平走査回路１０７の複数のパルス電流供給回路１０５から供給されたパルス電流と、垂直走査回路１０８で垂直走査信号より生成した垂直駆動信号とを入力することにより、所定の走査線位置と水平位置における発光表示素子を選択して画像の階調数に応じたパルス幅と電流を有するパルス電流を供給し発光させて、入力された画像に応じた階調の画像表示をマトリクス型発光表示素子１０９で行う。
【００１２】
図１０に示すように，画像の階調数を示すデジタルデータを６ビットとして、下位ビットを４ビット、上位ビットを２ビットとした場合，走査期間内のパルス幅は下位ビット、電流は（上位ビット＋１）で表される。
そして，図１１に階調数３８の場合のパルス電流を示す。すなわち、階調数３８はデジタルデータで「１００１１０」であるが、上位ビットを「０１」、下位ビットを「０１１０」に識別した後，上位ビットに＋１を加え「１１」とすると、下位ビットはパルス幅６、上位ビットは電流３に相当する。従って電流２まではパルス幅は最大の１６、電流３ではパルス幅６となり，図１１に太線で示すパルス幅と電流を有するパルス電流となる。このパルス電流により、画像の階調数が３８の場合における発光表示素子の発光が行われる。
【００１３】
このようにして、入力される画像の階調数を識別して、パルス幅と電流の組み合わせにより、マトリクス型発光表示素子１０９を発光させることにより，精度の良い画像の階調表示を行っていた。
【特許文献１】特開２０００−５６７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の発光表示素子駆動装置１００において、入力される画像の階調数を識別して、パルス幅と電流の組み合わせにより、マトリクス型発光表示素子１０９を発光させる場合，図１２（Ａ）の（１）に示すようにクロック１０を十分低くしても、図１２（Ａ）の（２）のように電流３から電流２へマトリクス型発光表示素子１０９の発光を保ちながら電流を減らすと、マトリクス型発光表示素子１０９に流れている電流は、電流による電荷の蓄積が発光表示素子内にあるため、電流３から電流２への切り換えにはすぐに追従できず蓄積している電荷を減らしながら徐々に変化するため、図１２（Ａ）の（３）の不安定変化部分に示すように電流３から電流２への切り換え時の輝度が電流３の時の輝度３と電流２の時の輝度との中間の不安定な値となり、また、電流の少ない方から多い方へ切り換えると駆動する発光表示素子数により少ない場合は早く、多い場合には遅延して切り替わる不安定動作となるので、マトリクス型発光表示素子１０９の発光を保ちながら電流を切り換えると精度の良い画像の階調表示を行うことは出来ない、と言う問題点が有った。
また、図１２（Ｂ）の（１）に示すようにクロック１１を出来るだけ早くして、図１２（Ｂ）の（２）に示すように一定の電流４で階調数に応じたパルス電流幅により画像の階調表示を詳細に行おうとすると、図１２（Ｂ）の（３）に示すようにマトリクス型発光表示素子１０９に流れる電流の切り換えが追随できず、階調数２，３のパルス電流幅は電流４まで到達できたものが階調数１のパルス幅では、電流４に到達できず、輝度低下部分を生じてしまうと言う問題点が有った。
【００１５】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、パルス幅と電流の組み合わせにより、クロックの周波数を十分低くしても、電流切り換え時の不安定変化部分のない、精度の良い画像の階調表示を行うことが出来る、発光表示素子駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明における第１の発明は、互いに直交する走査線と信号線との間にそれぞれ配列された複数の発光表示素子と、外部から入力される垂直同期信号から走査信号を生成する走査信号発生回路と、前記走査線に走査パルス信号を供給する垂直走査回路と、前記信号線に画像信号電流を順次供給する水平走査回路と、を有し、前記画像信号電流が前記複数の発光表示素子に供給された状態で、前記画像信号電流に応じた走査パルス信号を供給することにより、前記複数の発光表示素子を発光させてビット列で表示されるデジタル画像表示を行う発光表示素子駆動装置において、前記垂直走査回路から供給される前記走査パルス信号に基づいて１走査線分の前記発光表示素子を連続して２回繰り返し発光させるに当たり、前記各発光表示素子が第１の幅を有した前記各発光表示素子の微調発光用の第１発光用パルス信号と，前記第１の幅の整数倍の第２の幅を有した前記各発光表示素子の主発光用の第２発光用パルス信号を生成するパルス発生回路と、
前記デジタル画像の階調数を２進数で表し上位の階調と下位の階調に分けた時、前記デジタル画像の下位の階調だけで表される場合には、前記走査信号により前記第１発光用パルス信号を選択し、前記デジタル画像の上位の階調だけの場合には、前記第２発光用パルス信号を選択するパルス幅変調回路と、前記パルス幅変調回路で選択された前記第１及び第２発光用パルス信号で前記発光表示素子を発光させる前記画像信号電流を前記複数の信号線に供給するパルス電流供給回路と、前記第２発光用パルス信号に対して前記第１発光用パルス信号の電流の大きさを小さく設定する電流設定回路と、を備えたことを特徴とする発光表示素子駆動装置を提供する。
第２の発明は、互いに直交する走査線と信号線との間にそれぞれ配列された複数の発光表示素子と、外部から入力される垂直同期信号から走査信号を生成する走査信号発生回路と、前記走査線に走査パルス信号を１画面につき２回供給する垂直走査回路と、前記信号線に画像信号電流を順次供給する水平走査回路と、を有し、前記画像信号電流が前記複数の発光表示素子に供給された状態で、前記画像信号電流に応じた前記走査パルス信号を供給することにより、前記複数の発光表示素子を発光させてビット列で表示されるデジタル画像表示を行う発光表示素子駆動装置において、前記垂直走査回路から供給される前記走査パルス信号に基づいて１画面分の前記走査線で指定される前記発光表示素子の発光を２回に分けて１画面間隔で繰り返し発光させるに当たり、１回目の１画面分の前記走査線の前記各発光表示素子が第１の幅を有した前記各発光表示素子の微調発光用の第１発光用パルス信号と，２回目の１画面分の前記走査線の前記各発光表示素子が応答可能な最小応答時間の前記第１の幅の整数倍の第２の幅を有した前記各発光表示素子の主発光用の第２発光用パルス信号を生成するパルス発生回路と、前記デジタル画像の階調数を２進数で表し上位の階調と下位の階調に分けた時、前記デジタル画像の下位の階調だけで表される場合には、前記走査信号により前記第１発光用パルス信号を選択し、前記デジタル画像の上位の階調だけの場合には、前記第２発光用パルス信号を選択するパルス幅変調回路と、前記パルス幅変調回路で選択された前記第１及び第２発光用パルス信号で前記発光表示素子を発光させる前記画像信号電流を前記複数の信号線に供給するパルス電流供給回路と、前記第２発光用パルス信号に対して前記第１発光用パルス信号の電流の大きさを小さく設定する電流設定回路と、を備えたことを特徴とする発光表示素子駆動装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、互いに直交する走査線と信号線との間にそれぞれ配列された複数の発光表示素子と、外部から入力される垂直同期信号から走査信号を生成する走査信号発生回路と、走査線に走査パルス信号を供給する垂直走査回路と、信号線に画像信号電流を順次供給する水平走査回路と、を有し、画像信号電流が前記複数の発光表示素子に供給された状態で、画像信号電流に応じた走査パルス信号を供給することにより、複数の発光表示素子を発光させてビット列で表示されるデジタル画像表示を行う発光表示素子駆動装置において、垂直走査回路から供給される走査パルス信号に基づいて１走査線分の発光表示素子を連続して２回繰り返し発光させるに当たり、各発光表示素子が第１の幅を有した各発光表示素子の微調発光用の第１発光用パルス信号と，前記第１の幅の整数倍の第２の幅を有した各発光表示素子の主発光用の第２発光用パルス信号を生成するパルス発生回路と、デジタル画像の階調数を２進数で表し上位の階調と下位の階調に分けた時、デジタル画像の下位の階調だけで表される場合には、走査信号により第１発光用パルス信号を選択し、デジタル画像の上位の階調だけの場合には、第２発光用パルス信号を選択するパルス幅変調回路と、パルス幅変調回路で選択された第１及び第２発光用パルス信号で発光表示素子を発光させる画像信号電流を複数の信号線に供給するパルス電流供給回路と、第２発光用パルス信号に対して第１発光用パルス信号の電流の大きさを小さく設定する電流設定回路と、を備えることにより、パルス幅と電流の組み合わせを最適に行うことで、クロックを十分低くして電流切り換え時の不安定変化部分のない、精度の良い画像の階調表示を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態に係る発光表示素子駆動装置について図１〜図８を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る発光表示素子駆動装置の概要を示すブロック図である。
図２は、本発明の実施形態に係り、階調制御を行う回路構成を示す図である。
図３は、本発明の実施形態に係り、発光表示素子駆動装置の発光部分の動作説明を行うための図である。
図４は、本発明の実施形態に係り、（Ａ）は１ラインを２回続けて発光させる時のクロックと電流の関係を説明するための図であり，（Ｂ）は１ラインを２回に分けて発光させる時のライン状態を示す図である。
図５は、本発明の実施形態に係り、（Ａ）は１画面を２回に分けて発光させる時のクロックと電流の関係を説明するための図であり，（Ｂ）は１画面を２回に分けて発光させる時のライン状態を示す図である。
図６は、本発明の実施形態に係り、１ラインと１画面とを２回に分けて発光させる時のライン状態を示す図である。
図７は、階調数制御を行う際のクロックと電流の関係を説明するための図であり，（Ａ）は、クロックが２種類で電流は１種類の時の波形を示す図であり、（Ｂ）は、クロックは１種類で電流は２種類の時の波形を示す図である。
図８は、階調数制御を行う際のクロックと電流の関係を説明するための図であり，（Ａ）は、クロックが２種類で電流は１種類の時の波形を示す図であり、（Ｂ）は、クロックと電流が２種類の時の波形を示す図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る発光表示素子駆動装置１は、インターフェイス回路２と、バッファメモリ３と、データ選択回路４と、パルス発生回路５と、パルス幅変調回路６と、パルス幅電流供給回路７と、電流設定回路８と、水平走査回路９と、垂直走査回路１０と、マトリクス型発光表示素子１１と、走査信号発生回路１２と、により構成される。
図２に示すように、パルス発生回路５は、基準クロック発生回路５ａと，クロック選択回路５ｂと、からなり、電流設定回路８は、電流源選択回路８ａと、電流源８ｂと、からなる。
【００２０】
インターフェイス回路２は、外部に設置されているＰＣ１３等から画像入力を得てバッファメモリ３への画像データと、パルス発生回路５の基準クロックであるマスタークロックと、走査信号発生回路１２へ送る画像入力に含まれる垂直同期信号と、を生成して出力する。
バッファメモリ３は、半導体記憶素子で構成され、インターフェイス回路２から画像データを入力して記憶し、マトリクス型発光表示素子１１に画像を表示する走査信号のタイミングに合わせて画像データを読み出し出力する。
【００２１】
データ選択回路４は、バッファメモリ３から読み出された画像データから階調数を示すデジタルデータを抽出して入力し、インターフェイス回路２から垂直同期信号を入力して１垂直同期信号期間における走査線毎に走査信号１と走査信号２の２つの走査信号を生成する走査信号発生回路１２から送られてきた２種類の走査信号である走査信号１と走査信号２とにより、デジタルデータの下位ビットを走査信号１へ上位ビットを走査信号２への期間に分割選択して出力し，パルス幅変調回路６へ送る。
【００２２】
パルス発生回路５は、マスタークロックと２種類の走査信号を入力し、図２に示すように、基準クロック発生回路５ａでマスタークロックに基づいてクロック１とクロック２とを生成してクロック選択回路５ｂへ送り、クロック選択回路５ｂで走査信号１の期間はクロック１、走査信号２の期間はクロック２としてクロックを選択して出力し、パルス幅変調回路６へ送る。
【００２３】
パルス幅変調回路６は、データ選択回路４から送られてきた分割選択された下位ビットと上位ビットのデジタルデータと、クロック発生回路５から送られて来たクロック１とクロック２と、を入力し、走査信号１の期間内にクロック１を分割された下位ビットのデジタルデータでカウントして得たパルス幅のパルス（第１発光用パルス信号）と、走査信号２の期間内にクロック２を他の分割された上位ビットのデジタルデータでカウントして得たパルス幅のパルス（第２発光用パルス信号）と、を生成して出力し、パルス電流供給回路７へ送る。
（デジタル画像の階調数を２進数のデジタルデータで表したときに、上位の階調を上位ビットとし、下位の階調を下位ビットとする。）
【００２４】
パルス電流供給回路７は、パルス幅変調回路６から送られてきた２つのパルス幅のパルスと、電流設定回路８から送られてくる電流ａと電流ｂと、を入力し、１つのパルス幅のパルスを電流ａで駆動し，他の１つのパルス幅のパルスを電流ｂで駆動する。
【００２５】
電流設定回路８は、２種類の走査信号を入力し、図２に示すように、電流源選択回路８ａに送る。そして、電流源８ｂにより生成された電流ａと電流ｂとを電流源選択回路８ａに送り、走査信号１の期間は電流ａと走査２の期間は電流ｂとに選択して出力し，パルス電流供給回路７へ送る。
【００２６】
水平走査回路９は、パルス幅変調回路６とパルス電流供給回路７とからなるＩＣの複数の構成からなり、電流設定回路８からから送られてくる電流ａもしくは電流ｂと、データ選択回路４から送られてくる画像の階調数を示す２種類のデジタルデータとを入力し、マトリクス型発光表示素子１１を所定の位置で発光させる電流ａで駆動されるパルス（第１発光用パルス信号）と、電流ｂで駆動されるパルス（第２発光用パルス信号）と、からなる水平駆動電流を、水平走査方向の画素数分生成する。
【００２７】
垂直走査回路１０は、走査信号に基づいて、マトリクス型発光表示素子１１の走査線を選択し水平駆動電流が流れるよう接地電位とし、それ以外の走査線は水平駆動電流が流れないよう所定の電位を供給する垂直駆動信号（走査パルス信号）を生成して出力し、マトリクス型発光表示素子１１へ送る。
【００２８】
マトリクス型発光表示素子１１は、水平走査回路９から送られた水平駆動電流と、垂直走査回路１０から送られた垂直駆動信号と、を入力し、所定の走査線位置を垂直駆動信号により選択し、その選択された走査線位置にある発光表示素子１１へ水平駆動電流を供給して発光させることにより画像を表示する。
【００２９】
走査信号発生回路１２は、インターフェイス回路２から垂直同期信号を入力して１垂直同期信号期間の１走査線毎に走査信号１と走査信号２の２つの走査信号を生成する。走査信号１と走査信号２はそれぞれ１画面分の走査線数からなり、走査信号１と走査信号２とを連続して生成する場合と，走査信号１を１画面分生成し，続いて走査信号２を１画面分生成する場合と、１画面毎に交互に走査信号１と走査信号２とを入れ替え他者を生成する場合とがあり、画像入力の動きに応じて早い場合は前者を、遅い場合は後者のどちらかを選択して出力する。
【００３０】
次に，動作について説明する。
図１に示すように、発光表示素子駆動装置１へ外部から画像入力としてＰＣ１３等から画像データを送り、発光表示素子駆動装置１のインターフェイス回路２を経由してバッファメモリ３に記憶する。そして，この記憶された画像データを読み出してデータ選択回路４へ送る。
データ選択回路４では、バッファメモリ３から送られてきた画像データから画像の階調数を示すデジタルデータを抽出し、走査信号発生回路１２から送られてきた走査信号によりデジタルデータを１つの走査線毎に走査信号１と走査信号２との期間に分割選択して出力し，パルス幅変調回路６へ送る。
【００３１】
図２に示すように、例えばバッファメモリ３から送られてきた画像の階調数を示すデジタルデータを、「Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３」としてデータ選択回路４へ入力し、１つの走査期間における走査１の期間は下位ビットの「Ｄ２、Ｄ３」、走査２の期間は上位ビットの「Ｄ０，Ｄ１」として画像の階調数を示すデジタルデータを選択し、パルス幅変調回路６へ送る。
【００３２】
そして、パルス発生回路５では、マスタークロックを入力した基準クロック発生回路５ａで、マスタークロックに基づいてクロック１とクロック２とを生成してクロック選択回路５ｂへ送り、クロック選択回路５ｂで走査信号１の期間はクロック１、走査信号２の期間はクロック２としてクロックを選択して出力し、パルス幅変調回路６へ送る。
【００３３】
そして、パルス幅変調回路６では、所定の１走査線における走査信号１の期間はクロック１をデジタルデータの下位ビットである「Ｄ２、Ｄ３」でカウントして得たパルス幅のパルスを、走査信号２の期間はクロック２をデジタルデータの上位ビットである「Ｄ０、Ｄ１」でカウントして得たパルス幅のパルスを、生成して出力し、パルス電流供給回路７へ送る。
【００３４】
一方、電流設定回路８では、電流源８ｂにより生成された電流ａと電流ｂとを電流源選択回路８ａに送り、走査信号１の期間は電流ａ、走査信号２の期間は電流ｂに選択して出力し，パルス電流供給回路７へ送る。
【００３５】
そして、パルス電流供給回路７では、パルス幅変調回路６から送られてきた走査信号１の期間はクロック１をデジタルデータ「Ｄ２、Ｄ３」でカウントして得たパルス幅のパルスと、走査信号２の期間はクロック２をデジタルデータ「Ｄ０、Ｄ１」でカウントして得たパルス幅のパルスと、を入力して、走査信号１の期間のパルスは電流設定回路８から送られてきた電流ａで駆動し、走査信号２の期間のパルスは電流設定回路８から送られてきた電流ｂで駆動するそれぞれのパルスを生成する。
【００３６】
水平走査回路９では、複数のパルス幅変調回路６と複数のパルス電流供給回路７から、電流ａで駆動されるパルスと電流ｂで駆動されるパルスとからなる複数の水平駆動電流と、を生成して出力し、マトリクス型発光表示素子１１へ送る。
【００３７】
一方、垂直走査回路１０では、走査信号発生回路１２から送られてきた走査信号１と走査信号２に基づいて、マトリクス型発光表示素子１１の走査線を選択して水平駆動電流が流れるよう接地電位に設定し、それ以外の走査線は水平駆動電流が流れないよう所定の電位を供給する垂直駆動信号を生成して出力し、マトリクス型発光表示素子１１へ送る。
【００３８】
そして、マトリクス型発光表示素子１１では、水平走査回路９から送られた水平駆動電流と、垂直走査回路１０から送られた垂直駆動信号と、を入力し、所定の走査線位置を垂直駆動信号により選択し、その選択された走査線位置にある発光表示素子１１へ水平駆動電流を供給して発光表示素子１１を発光させることにより画像を表示する。
【００３９】
次に、マトリクス型発光表示素子１１の発光制御について説明する。
図３に示すように，マトリクス型発光表示素子１１に有機ＥＬ素子を用いた場合，パルス電流供給回路７から供給された電流Ｉａ０を、水平走査回路９のスイッチＳＷ０をＯＮさせて有機ＥＬ素子であるＥＬ０へ供給する。
水平走査回路９のスイッチＳＷ０のＯＮ／ＯＦＦは画像を構成する画素毎の階調数に基づいて行われる。
【００４０】
この時、垂直走査回路９のスイッチＳＷ１によりＥＬ０の電流を供給する端子の反対の端子を接地電位にすると、ＥＬ０に電流Ｉａ０が流れて発光する。
また、ＥＬ１のように水平走査回路９のスイッチをＯＦＦにしておくと有機ＥＬ素子であるＥＬ１は浮遊容量を持つコンデンサー状態となり発光しない。
【００４１】
さらに、有機ＥＬ素子に水平走査回路９のスイッチをＯＮにして電流を流そうとしても、垂直走査回路９のスイッチＳＷ１の切り換えにより、所定の電圧Ｖ０を保護抵抗Ｒ０を経由して有機ＥＬ素子の電流を供給する端子の反対の端子に加えると、有機ＥＬ素子の電流を供給する端子側より電圧が高くなるから，有機ＥＬ素子には電流は流れない。
このようにしてマトリクス型発光表示素子１１の発光を水平走査回路９と垂直走査回路９とにより制御する。
【００４２】
次に，各回路部分における信号の波形について詳細に説明する。
図４に示すように、図４（Ａ）（１）のクロックは、クロック発生回路５で生成され、１つの走査線期間における走査信号１の期間にはクロック１を、走査信号２の期間にはクロック２を時系列に選択する。そして，例えば、クロック１はクロック２の２倍の高い周波数に設定し、クロック１のパルス幅を、クロック２のパルス幅の１／２として、より狭く設定する。このようにクロックを設定すると図４（Ａ）（２）に示すように走査信号１の期間は走査信号２の期間の半分となる。
図４（Ａ）（３）は縦軸に電流を，横軸に時間を取り発光表示素子１１に供給するパルス電流を示したもので、Ｉ１はクロック１を１回カウントした時のパルス幅であり、このＩ１の期間において所定の発光表示素子１１に電流ａを流して発光させる。
また、Ｉ２はクロック２を１回カウントした時のパルス幅であり、このＩ２の期間において所定の発光表示素子１１に電流ｂを流して発光させる。
以下同様にクロック１をカウントして得たパルス幅の期間に電流ａを流し、クロック２をカウントして得たパルス幅の期間に電流ｂを流す。
【００４３】
図４（Ｂ）は、１走査線（ライン）毎に２回発光表示素子１１を発光させる状態を１画面分表示したもので、最初のラインＬ１はクロック１を所定のデジタルデータの下位ビットをカウントした時のパルス幅で所定の発光表示素子１１に電流ａを流して発光させ、次のラインＬ１の所定の発光表示素子１１を繰り返し発光させる時は、クロック２を所定のデジタルデータの上位ビットをカウントした時のパルス幅で電流ｂを流して発光させる。
以下同様にＬ２ライン発光（ライン発光：走査信号１の時の発光）、Ｌ２ライン繰り返し発光（ライン繰り返し発光：走査信号２の時の発光）、・・・Ｌｎライン発光，Ｌｎライン繰り返し発光、をさせて、１走査線（ライン）毎に下位ビットと上位ビットのデジタルデータに基づいて順次発光させる。（Ｌｎ：最大ライン数）
【００４４】
図５に示すように，図５（Ａ）（１）のクロックは、クロック発生回路５で生成され、最初の画面における走査信号１の期間にはクロック１を選択する。そして，例えば、クロック１はクロック２の２倍の高い周波数に設定し、クロック１のパルス幅を、クロック２のパルス幅の１／２として、より狭く設定する。
このようにクロックを設定すると図５（Ａ）（２）に示すように走査信号１の期間は図５（Ａ）（５）に示す走査信号２の期間の略半分となる。
図５（Ａ）（３）は縦軸に電流を，横軸に時間を取りパルス電流を示したもので、Ｉ４はクロック１を１回カウントした時のパルス幅であり、このＩ４の期間において所定の発光表示素子１１に電流ａを流して発光させる。以下同様にして、Ｉ５はクロック１を２回、Ｉ６はクロック１を３回カウントした時のパルス幅である。
図５（Ａ）（４）のクロック２は、クロック発生回路５で生成され、２回目の画面における走査信号２の期間に選択される。そして，例えば、クロック２はクロック１の半分の周波数に設定し、クロック２のパルス幅を、クロック１のパルス幅の２倍として、より広く設定する。このようにクロックを設定すると図４（Ａ）（５）に示すように走査信号２の期間は走査信号１の期間の略２倍となる。
図５（Ａ）（６）は縦軸に電流を，横軸に時間を取りパルス電流を示したもので、Ｉ７はクロック２を１回カウントした時のパルス幅であり、このＩ７の期間において所定の発光表示素子１１に電流ｂを流して発光させる。以下同様にして、Ｉ８はクロック２を２回カウントした時のパルス幅である。
【００４５】
図５（Ｂ）は、１画面分の発光表示素子１１を２回続けて発光させる状態を表示したもので、最初の画面はクロック１を所定のデジタルデータの下位ビットをカウントした時のパルス幅で１画面分の発光表示素子１１に電流ａを流して発光させ、次の画面で発光表示素子１１を繰り返し発光させる時は、クロック２を所定のデジタルデータの上位ビットをカウントした時のパルス幅で１画面分の発光表示素子１１に電流ｂを流して発光させる。
即ち、Ｌ１ライン発光，Ｌ２ライン発光、・・・Ｌｎライン発光，Ｌ１繰り返し発光，Ｌ２繰り返し発光、・・・Ｌｎライン繰り返し発光として２画面分連続で発光表示素子１１を発光させる。
【００４６】
図６は、１画面分の発光表示素子１１を交互に発光させる状態を表示したもので、最初の画面はＬ１ラインの発光表示素子１１をクロック１で下位ビット分カウントして発光させ、次のＬ２ラインの発光表示素子１１をクロック２で上位ビット分カウントして発光させ、これをＬｎラインまで繰り返した後、次の画面でＬ１ラインの発光表示素子１１をクロック２で上位ビット分カウントして発光させ、次のＬ２ラインの発光表示素子１１をクロック１で下位ビット分カウントして発光させ、これをＬｎラインまで繰り返して、１画面の発光表示素子１１を２回発光させる。
【００４７】
図４、図５、図６で用いられる走査信号１及び走査信号２は走査信号発生回路で画像の動きの状態によりそれぞれ選択される。
即ち、画像の動きの速い場合は、出来るだけ各走査線を同時に発光させて画像の流れを停止させる必要があり，図４に示すような走査信号配列とする。
一方、画像の動きが遅い場合は，図５に示すような１画面ずつ順に走査信号を配列することにより、１画面の画像を短時間で繰り返し発光させることでフリッカーを低減させる。
また、図６に示すようなラインの異なる下位ビットと上位ビットのデジタルデータによる発光表示素子１１の１画面分の発光を交互に行うことによりフリッカーの低減と見かけ上の解像度を向上させる。
【００４８】
なお、図４，図５、図６における表示期間１Ｖは，それぞれのラインの発光表示素子１１を２回ずつ発光させるから、それぞれの発光期間Ｔはｎを１画面の走査線数とするといずれもＴ＝ｎ（ｈ１，ｈ２）となり同じである。
例えば，走査信号１の期間を５０μｓｅｃ、走査信号２の期間を１５０μｓｅｃとし、１画面の走査線数を６４とすると、
図４ではＴ＝５０μｓｅｃ＋１５０μｓｅｃ＝２００μｓｅｃの期間で１走査線を続けて発光することになるから，２００μｓｅｃ×６４＝１２．８ｍｓｅｃの間隔で同一の走査線位置の発光表示素子１１が発光される。
これに対し、図５の場合は５０μｓｅｃ×６４＝３．２ｍｓｅｃと１５０μｓｅｃ×６４＝９．６ｍｓｅｃの２つの間隔で同一の走査線位置の発光表示素子１１が発光される。
図６は図５の変形であり発光期間は，図５と同じである。
【００４９】
このようにして、画像の動きの速い場合は、走査信号１と走査信号２とを連続して用いることにより、画像の動きに応じた良好な階調表現を行うことが出来る。
また、画像の動きが遅い場合は，１画面ずつ順に走査信号１と走査信号２とを配列することにより、１画面の画像を短時間で繰り返し発光させることで良好な階調表現を行うとともにフリッカーを低減させることが出来る。
さらに、ラインの異なる下位ビットと上位ビットのデジタルデータによる発光表示素子１１の１画面分の発光を交互に行うことによりフリッカーの低減と見かけ上の解像度を向上させることができる。
以上述べてきた走査信号１と走査信号２の順序は間隔の狭い方を走査信号１とし間隔の広い方を走査信号２として説明してきたが、順序を逆にし間隔の広い方を先にして走査信号１とし間隔の狭い方を後にして走査信号２としても同等の機能と効果が得られるのはもちろんである。
【００５０】
次に，図７，図８により、１つの走査期間を走査信号１と走査信号２を用いて画像の階調を表現する場合の、クロックと電流の組み合わせによる階調数を詳細に説明する。
図７（Ａ）は、走査信号１にクロック１、走査信号２に走査信号１の１／２の周波数のクロック２を用い、電流は走査信号１と走査信号２とも電流ｂとしたものである。このようにクロックと電流を組み合わせると、走査信号１のカウント１を１階調とすると走査信号２のカウント１は２階調となり、図７（Ａ）（３）のように走査信号１ではカウント１，走査信号２ではカウント３を最大値とすると「カウント１＋カウント３×２」より最大値７となるから、階調数は０〜７の８階調まで表示することが出来る。
【００５１】
図７（Ｂ）は、走査信号１と走査信号２にクロック２、電流は走査信号１に電流ａ、走査信号２に電流ａの２倍の電流ｂとしたものである。このようにクロックと電流を組み合わせると、走査信号１のカウント１を１階調とすると走査信号２のカウント１は２階調となり、図７（Ｂ）のように走査信号１ではカウント１，走査信号２ではカウント３を最大値とすると「カウント１＋カウント３×２」より最大値７となるから、階調数は０〜７の８階調まで表示することが出来る。
図７（Ａ）と図７（Ｂ）は、階調数は同じであるが，走査期間が図６（Ｂ）の方が長くなる。
【００５２】
図８（Ａ）は、走査信号１にクロック１、走査信号２に走査信号１の１／４の周波数のクロック２を用い、電流は走査信号１と走査信号２とも電流ｂとしたものである。このようにクロックと電流を組み合わせると、走査信号１のカウント１を１階調とすると走査信号２のカウント１は４階調となり、図８（Ａ）（３）に示すように走査信号１ではカウント３，走査信号２でもカウント３を最大値とすると「カウント３＋カウント３×４」より最大値１５となるから、階調数は０〜１５の１６階調まで表示することが出来る。
【００５３】
図８（Ｂ）は、走査信号１にクロック１、走査信号２に走査信号１の１／２の周波数のクロックを用い、電流は走査信号１に電流ａ、走査信号２に電流ａの２倍の電流ｂとしたものである。このようにクロックと電流を組み合わせると、走査信号１のカウント１を１階調とすると走査信号２のカウント１は４階調となり、図８（Ｂ）（３）に示すように走査信号１ではカウント３，走査信号２でもカウント３を最大値とすると「カウント３＋カウント３×４」より最大値１５となるから、階調数は０〜１５の１６階調まで表示することが出来る。
図８（Ａ）と図８（Ｂ）は、階調数は同じであるが，走査期間が図８（Ｂ）の方が長くなる。
【００５４】
このようにして、画像の１走査期間内に走査信号１の期間と走査信号２の期間を設定して、外部から入力する画像の階調数を示すデジタルデータを下位ビットと上位ビットの２つに分けてそれぞれ走査信号１と走査信号２に分けて画像の階調を表示する。
例えば、外部から入力する画像の階調数のデジタルデータを（ａ＋ｂ）ビットとすると、走査信号１の期間は下位のａビットを、走査信号２の期間は上位のｂビットを用いて発光表示素子の発光期間を算出して、１走査期間内に計２回同じ発光表示素子を発光させて、その発光量の合計で画像の階調を表示する。
そして、走査信号１の（クロックと電流）と走査信号２の（クロックと電流）との比率により表示する画像の階調数を設定する。
【００５５】
次にマトリクス型発光表示素子１１を駆動する電流の量について説明する。
まず、走査信号１と走査信号２に流す電流の量により画像のリニアな階調を表現するためには、走査信号１の単位パルス幅（カウント１のパルス幅）によって得られる電流の量をＷａとし、走査信号２の単位パルス幅によって得られる電流の量をＷｂとすると、
Ｗａ＝Ｗｂ／（２＾ｎ）・・・（１）
（２＾ｎ）：２のｎ乗、ｎ：カウント数、Ｗａ，Ｗｂ：電流値×パルス幅
とすることが必須条件となる。
この電流の量は電流値と単位パルス幅の２つのパラメータがあるため、次の３種類の設定方法により算出する。
【００５６】
種類１の設定方法：図６（Ａ）に示すようにパルス幅のみを変化する。
走査信号１の時の単位パルス幅（カウント１のパルス幅）をｔａ、走査信号２の時の単位パルス幅をｔｂとすると、
ｔａ＝ｔｂ／（２＾ｎ）・・・（２）  ＊図７（Ａ）ではｎ＝１
とし、電流値は電流ｂで一定であるから、
Ｗａ＝電流ｂ×ｔａ＝電流ｂ×ｔｂ／（２＾ｎ）＝Ｗｂ／（２＾ｎ）
となり，（１）式を満たしている。
【００５７】
種類２の設定方法：図７（Ｂ）に示すように電流値のみを変化する。
走査信号１の時は電流ａ、走査信号２の時は電流ｂとすると、
電流ａ＝電流ｂ／（２＾ｎ）・・・（３）  ＊図７（Ｂ）ではｎ＝１
となり、
単位パルス幅ｔｂは一定であるから、
Ｗａ＝電流ａ×ｔｂ＝電流ｂ×ｔｂ／（２＾ｎ）＝Ｗｂ／（２＾ｎ）
が得られるから，（１）式を満たしている。
【００５８】
種類３の設定方法：図６（Ｄ）に示すようにパルス幅と電流値を変化する。
走査信号１の時は単位パルス幅ｔａ、電流ａとし、走査信号２の時は単位パルス幅ｔｂ、電流ｂ、とすると、
ｔａ＝ｔｂ／（２＾ｎ）・・・（４）  ＊図８（Ａ）ではｎ＝３
電流ａ＝電流ｂ／（２＾ｍ）・・・（５）  ＊図８（Ｂ）ではｍ＝３
となり、
Ｗａ＝電流ａ×ｔａ
＝｛電流ｂ／（２＾ｎ）｝×｛ｔｂ／（２＾ｍ）｝＝Ｗｂ／｛２＾（ｎ＋ｍ）｝
となる。
（ｎ＋ｍ）＝ａとして、外部から入力する画像の階調数のデジタルデータの下位ビットをａビットとし、上位ビットをｂビットとした場合、走査信号１でａの階調数、走査信号２でｂ＾ａの階調数が得られる。
従って走査信号１を走査線期間に設定することでａビットの階調数を付加することが出来る。
【００５９】
以上述べてきたように、本発明の実施形態における発光表示素子駆動装置において、画像の１走査線毎に走査信号１の期間と走査信号２の２つの期間を設定し、発光表示素子１１の１画面分の走査線を２回に分けて走査し、この２つの走査期間のパルス幅と電流とを組み合わせることにより、クロックの周波数を十分低くし、かつ発光表示素子１１に電流を流す時は常に一定電流とすることが出来るので、精度の良い安定した画像の階調表示を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係る発光表示素子駆動装置の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係り、階調制御を行う回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係り、発光表示素子駆動装置の発光部分の動作説明を行うための図である。
【図４】本発明の実施形態に係り、（Ａ）は１ラインを２回続けて発光させる時のクロックと電流の関係を説明するための図であり，（Ｂ）は１ラインを２回に分けて発光させる時のライン状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係り、（Ａ）は１画面を２回に分けて発光させる時のクロックと電流の関係を説明するための図であり，（Ｂ）は１画面を２回に分けて発光させる時のライン状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係り、１ラインと１画面とを２回に分けて発光させる時のライン状態を示す図である。
【図７】階調数制御を行う際のクロックと電流の関係を説明するための図であり，（Ａ）は、クロックが２種類で電流は１種類の時の波形を示す図であり、（Ｂ）は、クロックは１種類で電流は２種類の時の波形を示す図である。
【図８】階調数制御を行う際のクロックと電流の関係を説明するための図であり，（Ａ）は、クロックが２種類で電流は１種類の時の波形を示す図であり、（Ｂ）は、クロックと電流が２種類の時の波形を示す図である。
【図９】従来の発光表示素子駆動装置の動作説明を行うための概要を示す図である。
【図１０】従来の階調表現を行うための回路例を示す図である。
【図１１】階調表現の詳細を示す図である。
【図１２】従来の発光表示素子駆動装置の波形を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・発光表示素子駆動装置、２・・・インターフェイス回路、３・・・バッファメモリ、４・・・データ選択回路、５・・・パルス発生回路、５ａ・・・基準クロック発生回路、５ｂ・・・クロック選択回路、６・・・パルス幅変調回路、７・・・パルス幅電流供給回路（パルス電流供給回路）、８・・・電流設定回路、８ａ・・・電流源選択回路、８ｂ・・・電流源、９・・・水平走査回路、１０・・・垂直走査回路、１１・・・マトリクス型発光表示素子、１２・・・走査信号発生回路、１３・・・ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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